王 奇
(吉林省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站,吉林 長春 130000)
吉林省東部地區(qū)具有豐富的礦產(chǎn)資源,隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對礦產(chǎn)資源的需求量逐漸增多,吉林省東部地區(qū)的礦產(chǎn)資源開采規(guī)模和開采力度越來越大,從而引發(fā)了嚴(yán)重的地下水隱患,所以此次對吉林省東部地區(qū)礦山開采引發(fā)地下水隱患與防治對策進(jìn)行了深入研究,為今后吉林省東部地區(qū)礦山開采提供科學(xué)依據(jù),并且改善吉林省東部地區(qū)地下水生態(tài)環(huán)境。
吉林省東部地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富,具統(tǒng)計(jì)吉林省東部地區(qū)以發(fā)現(xiàn)169種礦產(chǎn),占據(jù)全國已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)種類的79%,并且其中已經(jīng)完成礦產(chǎn)資源勘查的礦產(chǎn)有84種,大部分集中在吉林省東部地區(qū)的琿春礦區(qū),其中89%的礦產(chǎn)資源處于正在開采過程中[1]。隨著礦產(chǎn)資源的開采工作的開展,開采活動對吉林省東部地區(qū)的地下水造成了嚴(yán)重的影響,引發(fā)了嚴(yán)重的地下水隱患,其中包括地下水污染與地下水水位下降。以下從兩方面敘述了吉林省東部地區(qū)礦山開采引發(fā)的地下水隱患。
礦產(chǎn)資源在開采過程中會生產(chǎn)大量的工業(yè)廢水,這些工業(yè)廢水會經(jīng)由地表土壤、包氣帶、采空區(qū)巖石縫隙、隔水層、底板進(jìn)入到地下水含水層,并且通過水動力流動作用與地下水的水資源進(jìn)行溶質(zhì)交換,從而對地下水造成污染,降低地下水水體質(zhì)量[2]。礦場資源開采引發(fā)地下水污染是個物理過程,同時(shí)也是個化學(xué)過程,礦井水是引發(fā)地下水污染的主要污染源,礦井水在流經(jīng)過程中,由于地表土壤和巖石具有一定的物理吸附功能,將礦井水中一部分的有毒有害物質(zhì)進(jìn)行吸附,但剩下的礦井水又與礦體中的金屬分子相融合,生成新的有毒有害溶質(zhì),通過肆意的排放會對周邊地下水水質(zhì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響[3]。據(jù)有關(guān)資料顯示,2016年吉林省東部地區(qū)部分城市(琿春、延邊等)地下水污染程度達(dá)到了Ⅳ級,說明吉林省東部地區(qū)礦山開采引發(fā)了嚴(yán)重的地下水污染隱患問題。
吉林省東部地區(qū)受礦產(chǎn)資源開采活動的干擾,礦區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)所受應(yīng)力的平衡遭到破壞,在新的應(yīng)力平衡過程中,采空區(qū)由于局部受力不均勻使圍巖巖體發(fā)生變形直至斷裂,進(jìn)而形成導(dǎo)水裂隙帶,地下水通過巖石縫隙噴涌而出,從而使周邊淺層地下水水量變少,地下水水位下降。除此之外,吉林省東部地區(qū)不合理開采活動直接揭露含水層,也是影響地下水水位下降的重要因素。
地下水的含水層主要由覆巖含水層和底板含水層構(gòu)成,覆巖含水層是與圍巖距離較近的含水層,底板含水層是與底板直接接觸的含水層,但無論是哪種含水層,礦產(chǎn)資源開采活動都會對其產(chǎn)生一定的破壞,圍巖和底板受覆巖層重力、隔水層重力等共同作用,使含水層的原有受力方向和受力大小發(fā)生改變,打破原有地下水資源生態(tài)平衡,導(dǎo)致含水層蓄水能力下降。
當(dāng)采空區(qū)面積逐漸擴(kuò)大,地下水受壓力影響,含水層中水資源會填充整個采空區(qū),以此導(dǎo)致吉林省東部地區(qū)地下水位下降。
為了有效解決和改善上文分析的吉林省東部地區(qū)礦山開采引發(fā)的地下水隱患問題,必須制定合理有效的防治對策,以此改善吉林省東部地區(qū)地下水生態(tài)環(huán)境。針對地下水污染和地下水水位下降,提出以下防治對策:制定完整的開采制度、嚴(yán)格處理工業(yè)廢水、開采前對礦山水文地質(zhì)進(jìn)行勘查。下圖為吉林省東部地區(qū)礦山開采引發(fā)地下水隱患的防治對策。
圖1 吉林省東部地區(qū)礦山開采引發(fā)地下水隱患的防治對策
通過制定完整的開采制度,規(guī)范吉林省東部地區(qū)礦山開采活動,使開采工作制度化、規(guī)范化,避免礦區(qū)開采過程中不合理行為出現(xiàn)。
對于開采過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水,必須要經(jīng)過正規(guī)處理之后才能進(jìn)行排放,并且要將處理后的工業(yè)用水排放到指定地點(diǎn),以此降低工業(yè)廢水對礦區(qū)地下水污染。除此之外,在礦區(qū)開采之前,需要對礦區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘查,對開采活動能引發(fā)的地下水隱患進(jìn)行預(yù)測分析,以此制定出相對應(yīng)的防治污染措施和合理開采方案,把礦區(qū)開采對地下水生態(tài)環(huán)境的影響降到最低。
此次對吉林省東部地區(qū)礦山開采引發(fā)地下水隱患與防治對策進(jìn)行了研究,針對引發(fā)的地下水隱患提出了相對應(yīng)的防治對策。由于研究時(shí)間有限,雖然對該方面研究取得了一定的研究成果,但是吉林省東部地區(qū)礦種復(fù)雜多樣、每個礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造也有所不同,對于提出的防治對策具有一定的局限性,不實(shí)用于所有的礦區(qū)開采項(xiàng)目,因此在引用時(shí)還需要結(jié)合具體的礦山情況。